Transcript Ускоритель электронов с энергией 1 МэВ и

Ускоритель электронов с энергией
1 МэВ и мощностью пучка до 500 кВт
для очистки дымовых газов
Овчинников В.П., Строкач А.П., Толстун Н.Г.,
Научно-исследовательский институт
электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова
(ФГУП НИИЭФА)
«АТОМЭКСПО – 2013» Санкт-Петербург
Метод
электронно-лучевой
обработки
дымовых
газов
тепловых
электростанций сжигающих уголь или мазут позволяет одновременно удалять
из них оксиды серы и азота. Он основан на окислении загрязняющих веществ и
их реакции с водой с образованием кислот. Кислоты нейтрализуются
аммиаком с образованием твердых частиц из смеси нитрата и сульфата
аммония. Получаемый продукт является популярным и широко применяемым
азотсодержащим удобрением. Этот метод хорошо известен и реализован в
промышленных масштабах.
Рис. 1. Последовательность физикохимических реакций, которые приводят к
кислотным удаления окислов серы и азота и
формированию
твердых частиц удобрения.
Рис. 2. Зависимость эффективности
удаления SO2 и NOx от дозы облучения.
28-29 September 2012, Saint-Petersburg
Эта технология была успешно применена в промышленных
масштабах в Китае и Польше.
Так на ТЭС Pomorzany, Щецин, Польша установка очищает дымовые
газы, поступающие из двух котлов 65 МВт электрической и 100 МВт
тепловой мощности каждый. Поток газов составляет 270 000 нм3/ч, а
общая мощность пучка электронов превышает 1 МВт (от 4
ускорителей). Имеются две реакционные камеры, каждая из которых
облучается двумя ускорителями (260 кВт, 700 кэВ), установленными
последовательно. Доза облучения находится в диапазоне от 7 до12
кГр. Степень удаления SO2 составляет 80-90%, а NOx - 50-60%.
Полученный продукт в виде порошка собирается
электрофильтрами и отправляется на завод по производству
удобрений.
Более широкому распространению технологии препятствует
отсутствие надежных, мощных ускорителей электронов.
EPS Pomorzany, Poland
Flue Gas Cleaning Plant in Changdu, China
Требования предъявляемые к ускорителям для обработки
газов электронным пучком
•
•
•
•
•
•
Энергия электронов – 0,7 – 1,0 МэВ
Мощность пучка электронов – до нескольких МВт
Эффективность – 85-95 %
Время работы – до 8 000 часов в год
Автоматизированное компьютерное управление
Высокая надежность работы
Ускоритель«Электрон-23» для экологических применений
№
Параметр
Значение
1
Ускоряющее напряжение, МВ
2
Нестабильность ускоряющего напряжения, %
3
4
Ток пучка электронов, мА
Нестабильность тока пучка, %
5
Номинальная мощность ускорителя, кВт
6
Частота сканирования пучка электронов, Гц
7
Неоднородность плотности тока пучка, %
±10
8
Эффективность преобразования энергии пучка, %
≥90
9
Время работы в течение года с перерывами на
обслуживание, час.
0,8-1,0
±5
400-500
±2
500
200-240
8 000
8
В процессе
испытаний
ускорителя мы
достигли уровня
мощности 400 кВт.
При этом уровне
мощности
эффективность
преобразования
электрической
энергии в энергию
пучка электронов
достигает 90%.
Ускоритель «Электрон-23» с энергией 1 МэВ мощностью 250 кВт
Ускоритель «Электрон-23» с энергией 1 МэВ мощностью 500 кВт
Ускоритель
«Электрон-23»
1 – излучатель
2 – фокусирующая
линза
3 – сканирующее
устройство
4 – вакуумный насос
5 – выпускное окно
13.04.2015
Потребителями предлагаемого продукта
являются электростанций, сжигающие уголь или
мазут с расходом дымовых газов в диапазоне до
300 000 нм3/ч.
В связи с тенденцией увеличения потребления
угля для выработки электроэнергии и
ужесточением экологических норм к газовым
выбросам электростанций спрос на эту технологию
будет возрастать.
28-29 September 2012, Saint-Petersburg
Спасибо
за
внимание!